La presente investigación trata sobre sistemas de información ecológicos, biológicos y ambientales, haciendo especial énfasis en el manejo de datos y metadatos que permiten formar colecciones de datos científicos. En este trabajo se realizó un estudio de las tecnologías, estándares y herramientas usadas en el manejo de colecciones de datos científicos. En particular, se estudiaron los diferentes estándares de manejo de información estructurada, haciendo énfasis en el lenguaje EML como estándar de intercambio y representación de datos. EML esta siendo desarrollado por varias instituciones en los Estados Unidos, y se esta comenzando a usar dentro de diferentes comunidades científicas. Como resultado se presentan una serie de lineamientos y recomendaciones para el desarrollo de sistemas de información ecológicos, biológicos y ambientales. Dichos lineamientos fueron usados en la implementación de un prototipo de sistema de información para manejo de colecciones de datos que pretende servir como base de desarrollo para sistemas de este tipo. El prototipo final implementado permite crear y consultar colecciones de datos, concentrándose en documentar los datos, a través de la creación de archivos de metadatos conformes al estándar EML. Se espera usar esta investigación como punto de partida de otros desarrollos en esta área
Tabla de Contenido
1.- Desarrollo de sistemas de información bio-climática
1 Manejo de datos ecológicos, biológicos y ambientales
1.1 Objetivo general de la investigación
1.2 Sistemas de información para datos ecológicos, biológicos y ambientales
1.2.1 Definiciones
1.2.2 Redes de Información Ecológica y Ambiental y Sistemas de Información de Red
1.2.3 Casos de estudio modelo
1.2.3.1 LTER Network (Long-Term Ecological Research Network)
1.2.3.2 GCMD (Global Change Master Directory)
1.2.3.3 Eco-Red Venezuela
1.2.3.4 Red de Estaciones Bio-climáticas del Edo. Mérida
1.3 Estándares y lenguajes de manejo e intercambio de datos y metadatos
1.3.1 Recursos de Información y metadatos
1.3.1.1 Recursos de Información
1.3.1.2 Metadatos
1.3.1.3 Importancia y razones para definir y usar metadatos
1.3.2 Modelos, Estándares y lenguajes para metadatos
1.3.2.1 Modelos para metadatos
1.3.2.2 Algunos modelos o esquemas de metadatos
1.3.2.3 Modularidad y extensibilidad de metadatos: los perfiles de aplicación de metadatos (Application Profiles)
1.3.2.4 Ciclo de vida de los metadatos
1.3.2.5 Codificación de metadatos
1.3.3 Estándares para datos ambientales, biológicos, ecológicos y geo-espaciales
1.3.3.1 FGDC
1.3.3.2 NBII
1.3.3.3 Darwin Core (DwC)
1.3.3.4 GCMD-DIF
1.3.4 Estándar de metadatos usado en proyecto LTER
1.3.4.1 Estándar de Metadatos para datos no-geoespaciales
1.3.4.2 Descriptores Genéricos de Metadatos para las ciencias ecológicas (LTER)
1.3.5 Ecological Metadata Language: EML
1.3.5.1 Principios de diseño de EML
1.3.5.2 Diseño y estructura de EML (2.0.0)
1.3.5.3 Creación de Metadatos EML
1.3.5.4 Implantación de EML en LTER
2.- Propuestas para el manejo de datos ambientales y ecológicos
2.1 Objetivos de la investigación y definición del problema
2.2 Conceptos básicos y recomendaciones generales para "Gerentes de Información"
2.2.1 Definición de roles y acciones en el manejo de datos y metadatos
2.2.1.1 Gerentes de información
2.2.1.2 Actores
2.2.1.3 Acciones
2.2.1.4 Sistema de incentivos
2.2.2 Definición, selección y uso de estándares y herramientas
2.2.2.1 Estándares para metadatos
2.2.2.2 Herramientas para metadatos
2.2.3 Prueba, validación, control y aseguramiento de la calidad (QA/QC) de los datos
2.2.4 Educación y entrenamiento
2.3 Propuestas para desarrolladores de sistemas de información
2.3.1 Arquitecturas de Sistemas de Información para datos ambientales y ecológicos
2.3.1.1 Arquitecturas básicas para datos y metadatos
2.3.1.2 Arquitecturas básicas de un "Clearinghouse" de datos
2.3.2 Metadatos estructurados y estándares de intercambio de datos
2.3.2.1 Codificación y formato de metadatos
2.3.2.2 EML como lenguaje de representación e intercambio de metadatos
2.3.3 Tecnologías y herramientas para manejo de colecciones de datos
2.3.3.1 Herramientas relacionadas con XML
2.3.3.2 Herramientas relacionadas con EML
2.4 Sistemas prototipo para manejo de datos y metadatos
2.4.1 Descripción de prototipos desarrollados
2.4.2 Metodología y herramientas utilizadas
2.4.2.1 Metodologías
2.4.2.2 Lenguajes de programación, modelado y representación de datos
2.4.3 Definición de requerimientos para sistema de manejo de colecciones de datos
2.4.3.1 Características y descripción general para el sistema
2.4.3.2 Proceso general de creación y consulta de colecciones de datos
2.4.3.3 Diagramas de casos de uso
2.4.4 Arquitectura del prototipo de manejo de colecciones de datos
2.4.5 Descripción del sistema prototipo desarrollado
2.4.5.1 Partes del sistema prototipo
2.4.6 Características e interfaz del prototipo
2.4.6.1 Interfaz de sistema de creación de colecciones de datos
2.4.6.2 Interfaz de consulta de colecciones
3.- Aplicación a casos de estudio: Eco-red Venezuela y red de estaciones del Edo. Mérida
3.1 Similitudes y diferencias con LTER-EUA y los casos de estudio. Aspectos del manejo de datos en Venezuela
3.1.1 Comparación de características de LTER con casos de estudio de este trabajo
3.1.2 Algunos aspectos de manejo de datos en proyectos locales
3.2 Actividades realizadas en proyectos Eco-Red Venezuela y Red de Estaciones de Mérida
3.3 Plan general para manejo de colecciones de datos para Eco-Red Venezuela y Red de Estaciones del Edo. Mérida
3.3.1 Tareas organizacionales
3.3.2 Creación de colecciones de datos: procesos recomendados y escenarios posibles
3.3.2.1 Proceso general propuesto para creación de colecciones de datos
3.3.2.2 Escenarios posibles para el manejo de colecciones de datos
3.3.3 Entrenamiento: Talleres de Manejo de información para científicos y gerentes de información
4- Conclusiones y Trabajo Futuro
5.- Bibliografía y Referencias
6.- Anexos
6.1 Tabla de contenidos detallada de taller básico de manejo de datos y metadatos
Índice
Índice de Ilustraciones
Fig.1. Ejemplo de degradación normal de los contenidos de información asociados con datos y metadatos a través del tiempo
Fig.2. Ejemplo de metadatos de una colección de datos climáticos expresados en dublin core dentro de una página html
Fig.3. Ciclo de vida de un recurso de información o metadatos
Fig.4. Estructura de la clase eml-dataset
Fig.5. Roles en el manejo de metadatos
Fig.6. Modelo simplificado del ciclo de vida de los datos y metadatos
Fig.7. Modelos básicos para sistemas de metadatos
Fig.8. Modelo básico de un sistema "clearinghouse" de datos
Fig.9. Modelo típico de un clearinghouse de datos
Fig.10. Clearinghouse centralizado de metadatos
Fig.11. Localizando fuentes de metadatos: (red de servidores de metadatos)
Fig.12. Interfaz global de búsqueda de datos geoespaciales de gsdi
Fig.13. Esquema de transformaciones xml-xsl
Fig.14. Ejemplo de archivo eml (eml-dataset)
Fig.15. Muestra de interfaz de prototipos 1 y 2
Fig.16. Esquema del modelo de prototipos
Fig.17. Diagramas de casos de uso para delimitar el sistema completo
Fig.18. Casos de uso para proveedor de servicios y proveedor de datos
Fig.19. Casos de uso para usuario final
Fig.20. Diagrama de estructura del sistema
Fig.21. Componentes del sistema prototipo de manejo de colecciones de datos
Fig.22. Sistema de creación de colecciones
Fig.23. Sistema de almacenamiento de colecciones
Fig.24. Sistema de consulta de colecciones
Fig.25. Sistema de formato de colecciones
Fig.26. Interfaz web de captura de metadatos
Fig.27. Interfaz web de consulta de colecciones de datos
Fig.28. Salida de consulta de archivo xml de colección de datos
Fig.29. Salida html de consulta de colección de datos
Fig.30. Salida en formato texto a partir de interfaz de consulta de colecciones
Fig.31. Esquema de entrada de datos y creación y publicación de colecciones
Índice de Tablas
Tabla 1. Descriptores de metadatos de michener (1997)
Tabla 2. Herramientas para manejo de colecciones de datos EML
Tabla 3. Comparación de características de LTER con casos de estudio
Tabla 4. Proceso de creación de colecciones de datos
Tabla 5. Información sobre el taller básico de manejo de datos y metadatos